package algorithm;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.List;

public class FourSum {
    public static List<List<Integer>> fourSum(int[] nums,int target) {
        //先构建一个嵌套的list来存储最后的结果
        List<List<Integer>> result = new ArrayList<>();
        //处理边界条件
        if(nums==null || nums.length < 4) {
            return result;
        }

        //对数组进行排序，这是算法正常执行的前置条件
        Arrays.sort(nums);
        //依次固定第一个数a,注意我们需要固定第一个数
        //还需要预留三个数的位置，所以在这里for循环的边界条件是i < nums.length - 3
        for (int i = 0; i < nums.length - 3; i++) {
            //在a后面的区间利用“三数之和”的算法寻找三数之和等于target - a的元素
            //对a进行去重操作
            if(i > 0 && nums[i] == nums[i - 1]) {
                continue;
            }
            for(int j = i+1; j < nums.length - 2; j++) {
                //利用双指针算法，寻找和为target - nums[i] - nums[j]的两个数
                //判断固定的第二个数是否和之前重复
                if(j > i + 1 && nums[j] == nums[j - 1]) {
                    continue;
                }
                int left = j + 1;
                int right = nums.length - 1;

                while(left < right) {
                    long sum = (long)nums[i] + nums[j] + nums[left] + nums[right];
                    //判断结果
                    if(sum == target) {
                        result.add(Arrays.asList(nums[i],nums[j],nums[left],nums[right]));
                        //继续判断保证不遗漏解
                        left++;
                        //在双指针移动之后判断和之前的元素是不是重复
                        while(left < right && nums[left] == nums[left - 1]) {
                            left++;
                        }
                        right--;
                        while(left < right && nums[right] == nums[right + 1]) {
                            right--;
                        }
                    } else if(sum > target) {
                        //结果大于0，则让right左移，移动过程中注意去重
                        right--;
                        while(left < right && nums[right] == nums[right + 1]) {
                            right--;
                        }
                    } else {
                        //结果小于0，则让left右移，移动过程中注意去重
                        left++;
                        while(left < right && nums[left] == nums[left - 1]) {
                            left++;
                        }
                    }
                }
            }
        }
        return result;
    }
    public static void main(String[] args) {
         int[] nums = new int[]{1000000000,1000000000,1000000000,1000000000};
         int target = -294967296;

        System.out.println(fourSum(nums,target));
    }
}
